【寒假预习专用】2025春高一化学必修第二册人教版上课课件 6.1.2 化学反应与电能

第六章

化学反应与能量

第一节

化学反应与能量变化

课时2化学反应与电能

新人教版

化学

必修第二册贰叁本节重点本节难点火力发电1原电池2化学电源3目录我们的生活很难离开电生活中人们使用的电能来自于哪里?课堂导入太阳能发电风力发电核能地热能发电水力发电生物质能潮汐能发电火力发电获取电源的途径探究课堂2001年2015年2018年2018年，中国发电总量占比世界发电总量的1/4；近阶段，火电仍然是中国发电的主要组成；其它形式的发电占比逐年在增加。近几年中国发电总量构成对比探究课堂火力发电的原理蒸汽化学能热能机械能电能燃烧发电机化学能经过一系列能量转化过程，间接转化为电能。探究课堂火力发电的弊端：1.煤炭是不可再生资源，会造成能源危机。2.煤炭燃烧会产生污染性气体。3.转换环节多，能量损耗大，能量的利用率低。蒸汽化学能热能机械能电能燃烧发电机直接？探究课堂探究把化学能直接转变为电能的装置？电流是怎样产生的？什么反应中有电子的转移？电子定向移动氧化还原反应写出锌和稀硫酸反应的化学方程式并用单线桥分析Zn+2H+=Zn2++H2↑2e-

什么方法可使Zn与H+分开，从而让电子定向移动呢？探究课堂探究课堂探究实验讨论与交流实验一：分别将锌片和铜片插入稀硫酸溶液中观察锌片和铜片上现象和差别？实验二：锌片和铜片先接触插入稀硫酸溶液中，然后再用导线连接观察锌片和铜片上有何现象？推测原因实验三：锌片和铜片通过导线接电流表插入稀硫酸溶液中观察电流表上有何现象？注意电流表指针偏转方向探究课堂实验一锌片表面有气泡，铜片无明显变化放热原因是与金属活动性顺序有关。铜锌未连接时反应的离子方程式0+10+2失

2e-得

2×e-Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑结论：锌与稀硫酸反应生成氢气，而铜不反应铜锌未连接探究课堂实验二铜表面出现大量气泡，锌表面也有气泡。实验三铜片上：有气泡锌片上：逐渐溶解电流表：指针偏转电流表指针发生偏转，说明导线中有电流产生铜锌连接探究课堂原电池1.定义：将___________转变成___________的装置叫做原电池。化学能电能AZnCuSO42－H+H+正极负极e－2.本质：氧化反应和还原反应分别在两个不同的区域进行。锌片：铜片：负

极正

极Zn－2e－=Zn2+2H+＋2e－

=H2↑

(氧化反应)(还原反应)探究课堂原电池3.电极：正极：负极：电子流入的电极电子流出的电极通常是不活泼金属或石墨电极通常是活泼金属得电子，化合价降低，发生还原反应失电子，化合价升高，发生氧化反应探究课堂电子、离子的移动方向外电路：

CuZn---Zn2+H+H+Zn－2e－=Zn2+2H++2e－=H2↑氧化反应还原反应负极正极阳离子阴离子SO42-发生溶解产生气泡原电池总反应：Zn+2H+=Zn2++H2↑

电子流向:负极

沿导线

正极电流方向:正极

沿导线

负极内电路：外电路内电路4.工作原理负氧正还阳离子向正极移动；阴离子向负极移动电子不下水，离子不上岸【提醒】电子不能进入水溶液，离子不能进入导线【正向正,负向负】原电池探究课堂×√√×××下列装置是否可以构成原电池？探究课堂原电池(4)有自发进行的氧化还原反应(1)两个活泼性不同的电极，如：金属与金属、金属与非金属(2)电解质溶液(溶液或者熔融)(3)电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路5.原电池的构成条件探究课堂原电池6.原电池正负极的判断探究课堂原电池7.原电池原理的应用比较金属活泼性①方法：一般情况下，负极的金属活动性比正极的金属活动性强。②常见规律：电极质量较少，作负极较活泼，有气体生成、电极质量不断增加或不变作正极，较不活泼有没有特例？Al—Zn—NaOHAl—Cu—稀HNO3探究课堂原电池7.原电池原理的应用加快反应速率设计原电池保护金属材料实验室制H2时，由于锌太纯，反应较慢，可加入少量CuSO4以加快反应速率。船体镶锌块写出电极反应选择电极材料及电解质溶液画出装置图探究课堂【例1】下列设备工作时，将化学能转化为电能的是()ABCD锂离子电池太阳能集热器燃气灶硅太阳能电池A课堂典例【例2】下列装置能形成原电池的是()A.①②③⑦ B.①②⑤⑥C.①②③④ D.①②③⑥⑦A课堂典例【例3】一个电池反应的离子方程式是Zn+Cu2+=Zn2++Cu，该反应的的原电池正确组合是（

）CABCD正极ZnCuCuFe负极CuZnZnZn电解质溶液CuCl2H2SO4CuSO4HCl课堂典例【例4】如图是Zn和Cu形成的原电池，某实验兴趣小组做完实验后，在读书卡片上记录如下，其中正确的是(

)①Zn为正极，Cu为负极②H＋向负极移动③电子是由Zn经外电路流向Cu

④Cu极上有H2产生⑤若有1mol电子流过导线，则产生的H2为0.5mol

⑥正极的电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋A．①②③B．③④⑤C．④⑤⑥ D．②③④B课堂典例【例5】如图所示，a的金属活动性在氢之前，b为碳棒。关于该装置的说法中，正确的是()A.a极上发生还原反应，b极上发生氧化反应B.碳棒上有气体逸出，溶液中c(H＋)增大C.导线上有电流，电流方向a→bD.反应后a极质量减小D课堂典例探究课堂生活中的电池探究课堂常见的化学电源1.锌锰干电池（一次电池，不可充电）普通锌锰干电池、锌银电池（钮扣电池）等正极：负极：电解质溶液：锌筒MnO2KOHZn－2e－+2OH－

=Zn(OH)22MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－

探究课堂常见的化学电源2.铅酸蓄电池（二次电池，又叫可充电电池）镍氢电池、锂离子电池……正极：负极：电解质溶液：铅(Pb)

二氧化铅(PbO2)

稀硫酸Pb+SO42--2e-=PbSO4

PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O总反应：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O放电充电探究课堂常见的化学电源APt(-)Pt(+)正极室负极室隔膜电解质溶液H2O2酸性电解质碱性电解质负极反应正极反应总反应2H2+O2

＝2H2O2H2－4e—＝

4H+O2

＋4H+

＋4e—＝2H2O2H2＋4OH—－4e—＝4H2OO2＋2H2O＋4e—

＝

4OH—燃料电池是一种将燃料（如H2、CH4、乙醇）和氧化剂（如O2）的化学能直接转化为电能的电化学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到

80%以上。3.燃料电池探究课堂【例6】下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于二次电池B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极B课堂典例【例7】下列有关锌锰干电池的说法中正确的是()A.锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料B.在外电路中电子从碳棒流向锌外壳C.电流从锌流到碳棒上D.在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动A课堂典例【例8】汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是(